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Stevens论述的GRTS空间抽样方法及应用

【摘要】:Stevens 对该抽样方法进行了详细的描述[8],并应用于河谷流域的水资源和生物资源调查。严格来说,这不是一种简单布样方式。GRTS 空间构造布设站位可以分为3 步(见图1):第1 步将空间划分,不断重复这个过程直到最小单位为1 个单元格;第2 步对空间中划分得到的格网编码,转换为一维序列;第3 步按照采样点数量计算抽样步长,并进行抽样。

分层随机抽样[7]又称为类型抽样或分类抽样,即抽样在每个层中独立进行,总的样本由各层样本构成,而在每层中的抽样采用随机抽样,这样得到的样本为分层随机样本。当总体中各层差异比较大时,将总体分层,同一层中各要素差异小,从每层中按权重抽取构成样本,这样样本就有代表性,可以提高样本估计的精度。例如,对于长江口分成的3 个区域[5],不同区域的环境特征差异决定了站位数量和分布的不同。

采用通用随机方格分层算法(Generalized Random Tessellation Stratified 简写GRTS)布样。Stevens 对该抽样方法进行了详细的描述[8],并应用于河谷流域的水资源和生物资源调查。严格来说,这不是一种简单布样方式。因为,它涉及对样本空间的改造,将样本空间从二维平面映射到一维空间上,并且给每个样本一个空间地址坐标。通过阶层随机化方法,将地址随机排序[9]。GRTS 是基于随机分层嵌套网格(RTS)方法,通过GRTS 方法构造的一维样本空间,并且给每个样本在一维空间中一个对应的编码,通过这个编码可以将样本重新定位到二维表面上。GRTS 空间构造布设站位可以分为3 步(见图1):第1 步将空间划分,不断重复这个过程直到最小单位为1 个单元格;第2 步对空间中划分得到的格网编码,转换为一维序列;第3 步按照采样点数量(该数量由监测投入决定)计算抽样步长,并进行抽样。(www.chuimin.cn)

根据通用随机方格分层算法,可以对特别的站位增加权重。还有比较高效率的空间抽样方法,例如:MSN(Means of Surface with Non-homogeneity)方法,BME(Bayesian Maximum Entropy)方法,B-SHADE(Biased Sentinel Hospital Areal Disease Estimation)方法等,具体方法介绍和适用条件参考相关文献[2,6]